(57)【要約】【課題】フランジ冷却式タービンノズルを提供する。【解決手段】本タービンノズルは、前縁及び後縁（３６、３８）間で軸方向に延びるベーン（３４）の列の境界となる外側及び内側バンド（３０、３２）を含む。外側バンド（３０）が、その根元（５２）内に該外側バンド（３０）に隣接するアンダカットポケット（７２）を備えた状態で前記後縁（３８）の上方に配置された後方フランジ（５０）を含み、タービンノズル（２０）が、根元（５２）において外側バンド（３０）及び後方フランジ（５０）を橋絡してポケット（７２）を覆いかつポケット（７２）に面したインピンジメント孔（６０）の列を備えた衝突バッフル（５８）をさらに含む。【選択図】      図２
2010255629.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タービンノズル（２０）であって、
前縁及び後縁（３６、３８）間で軸方向に延びるベーン（３４）の列の境界となる外側及び内側バンド（３０、３２）を含み、
前記外側バンド（３０）が、その根元（５２）内に該外側バンド（３０）に隣接するアンダカットポケット（７２）を備えた状態で前記後縁（３８）の上方に配置された後方フランジ（５０）を含み、
該タービンノズル（２０）が、前記根元（５２）において前記外側バンド（３０）及び後方フランジ（５０）を橋絡して前記ポケット（７２）を覆いかつ該ポケット（７２）に面したインピンジメント孔（６０）の列を備えた衝突バッフル（５８）をさらに含む、
ノズル。
【請求項２】
前記根元（５２）の前方で前記外側バンド（３０）を貫通して延びかつ前記ポケット（７２）と流れ連通状態であって使用済みインピンジメント空気を吐出するようになった出口孔（６２）の列をさらに含む、請求項１記載のノズル。
【請求項３】
前記出口孔（６２）が、前記インピンジメント孔（６０）の前方に配置される、請求項２記載のノズル。
【請求項４】
前記後方フランジ（５０）が、前記ポケット（７２）の上方に配置された半径方向外側座部（５４）を含み、
前記衝突バッフル（５８）が、前記座部（５４）の下方で前記後方フランジ（５０）に沿って半径方向に延びる後方リップ（６６）と前記外側バンド（３０）の上方に間隔を置いて配置された主パネル（６８）とを含み、
前記インピンジメント孔（６０）が、前記後方リップ（６６）及び主パネル（６８）間のフィレット接合部（７０）を貫通して延びる、
請求項３記載のノズル。
【請求項５】
前記後方リップ（６６）が、前記ポケット（７２）の上方で前記後方フランジ（５０）に平行であり、
前記インピンジメント孔（６０）が、前記フィレット接合部（７０）を貫通して下向きに傾斜して前記根元（５２）をその前記外側バンド（３０）との接合部においてインピンジメント冷却し、
前記出口孔（６２）が、前記ポケット（７２）の前方で前記外側バンド（３０）を貫通して後方に傾斜する、
請求項４記載のノズル。
【請求項６】
前記インピンジメント孔（６０）が、該インピンジメント孔（６０）の直径の約２〜３倍だけ前記根元（５２）から前方に間隔を置いて配置される、請求項４記載のノズル。
【請求項７】
前記主パネル（６８）が、前記フィレットインピンジメント孔（６０）の前方に分散配置されかつ前記外側バンド（３０）の上方に間隔を置いて配置された付加的インピンジメント孔（７４）をさらに含む、請求項４記載のノズル。
【請求項８】
前記フィレット接合部（７０）に単一の列の前記インピンジメント孔（６０）をさらに含む、請求項４記載のノズル。
【請求項９】
前記インピンジメント孔（６０）の列から前方に順々に間隔を置いて配置された２つの列の前記出口孔（６２）をさらに含む、請求項４記載のノズル。
【請求項１０】
前記外側座部（５４）が、前記根元（５２）の上方に配置された後方に面した段部を含み、
前記ポケット（７２）が、前記根元（５２）の前方に延びる、
請求項４記載のノズル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、総括的にはガスタービンエンジンに関し、より具体的には、ガスタービンエンジンにおけるタービンに関する。
【背景技術】
【０００２】
ガスタービンエンジンでは、空気を圧縮機内で加圧しかつ燃焼器内で燃料と混合して高温燃焼ガスを発生させる。タービン段においてガスからエネルギーを抽出し、圧縮機に動力を供給しまた航空機ターボファンエンジン用途では一般的にファンを駆動するシャフトに動力を供給する。
【０００３】
高圧タービン（ＨＰＴ）は、燃焼器の直ぐ後方に位置しかつ燃焼器から最高温ガスを受けて、その最高温ガスから最初にエネルギーを抽出する。低圧タービン（ＬＰＴ）は、ＨＰＴの後方に位置しかつガスから付加的エネルギーを抽出する。
【０００４】
第１段タービンノズルは、中空ノズルベーンの列の境界となる半径方向外側及び内側バンドを含む。ノズル内には、該ノズルの様々な部分を冷却して温度を制限しかつ長寿命を保証するために、様々な冷却回路が設けられる。
【０００５】
ノズルは一般的に、内側バンドから内向きに延びる一体形取付けフランジによってエンジン内に取付けられる。
【０００６】
ノズルの外側バンドは、燃焼器の出口端部と第１段タービンロータブレードの周囲タービンシュラウドとの間の高温燃焼ガス流の境界となるように適当に構成される。
【０００７】
外側バンドは、前方半径方向フランジと燃焼器の外側ライナに接合した対応するシールとを含む。後方半径方向フランジは、タービンシュラウドを支持したハンガに軸方向に隣接し、かつ例示的な構成ではＷシールを含む。
【０００８】
この後方シールは、後方フランジ内の座部とハンガとの間で軸方向に圧縮され、かつ組立てた時にほぼ軸方向の圧縮予荷重が、後方フランジを通して維持される。
【０００９】
従って、後方フランジは、シュラウドハンガからの反力を支持するように比較的剛性があり、そのような剛性は一般的に、特に外側バンドの後方端部とのその根元接合部における比較的厚い後方フランジによって得られる。
【００１０】
厚い後方フランジは、その熱質量を増加させ、運転時における冷却の困難さを増大させる。
【００１１】
タービンノズル内では、冷却は一般的に、圧縮機吐出圧力（ＣＤＰ）空気を外側バンド上に送り、その一部分をベーンの内部チャンバを通して送ることによって行なわれる。
【００１２】
外側バンドは、それを貫通して分散配置されたフィルム冷却孔のアレイを含むことができる。後方フランジ自体は、それを貫通して軸方向後方に延びる冷却孔を含むことができる。
【００１３】
しかしながら、後方フランジを通して直接送られるあらゆる冷却空気は、タービンノズルベーンを迂回し、負担になる空気としてノズルの性能を低下させる。
【００１４】
反対に、外側バンドを通して内方に吐出される冷却空気は、それによってノズルベーン間で回収され、負担にならない空気として性能を確保する。
【００１５】
ノズル外側バンドの複雑な後方フランジには一般的に、高い予荷重を許容応力限界値の範囲内で支えると同時にノズル寿命のために適度な冷却も行なうような設計のトレードオフが必要である。
【００１６】
しかしながら、厚い後方フランジは、流路を効果的に冷却する能力を制限し、不十分な冷却によって後方フランジ及びその箇所の外側バンドの熱損傷を招き、それがノズル寿命を短縮させることが、経験から判った。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１７】
【特許文献１】米国特許第７，１４０，８３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
従って、負担にならない流れを使用して、後方フランジの冷却を改善した外側バンドを有するタービンノズルを提供することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
タービンノズルは、ノズルベーンの境界となる外側及び内側バンドを含む。外側バンドは、後方フランジを含む。衝突バッフルは、後方フランジの根元において外側バンド及び後方フランジを橋絡してインピンジメント冷却を行なう。
【００２０】
添付図面に関連して行なった以下の詳細な説明において、好ましくかつ例示的な実施形態により、本発明をその更なる利点と共に一層具体的に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】改善型の第１段タービンノズルを備えたガスタービンエンジンの軸方向部分断面図。
【図２】タービンノズル外側バンドの後方部分の軸方向拡大断面図。
【図３】その外側バンドのための衝突バッフルを備えた、図１に示すタービンノズルのダブレットセクションの斜視図。
【図４】別の実施形態によるタービンノズル外側バンドの後方部分の図２と同様な軸方向拡大断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図１に概略的に示すのは、長手方向すなわち軸方向中心軸線の周りで軸対称であるガスタービンエンジン１０である。エンジンは、運転時に空気１４を加圧するように構成された従来型の圧縮機１２を含む。
【００２３】
加圧空気１４は、最大ＣＤＰ圧力で圧縮機から吐出されかつ後方部分として示す環状燃焼器１６に適当に送られ、燃焼器１６において、加圧空気は燃料と混合されかつ点火されて、高温燃焼ガス１８を発生するようになる。
【００２４】
燃焼ガスは、燃焼器の出口端部から吐出され、最初にＨＰＴの第１段タービンノズル２０に流入する。ノズル２０の直ぐ後方には、支持ロータディスクから半径方向外向きに延びる第１段タービンロータブレード２２の列が位置する。ディスクは、駆動軸によって圧縮機１２のロータに接合されて、運転時に該圧縮機の圧縮機ブレードを回転させるようになる。
【００２５】
タービンブレード２２を囲んでいるのは、環状ハンガ２６内に適当に支持された環状タービンシュラウド２４であり、環状ハンガ２６は次に、エンジンの環状外側ケーシング２８により支持される。
【００２６】
第１段タービンノズル２０は、中空ノズルベーン３４の列の対向する半径方向端部に接合された半径方向外側及び内側環状バンド３０、３２を含む。
【００２７】
ノズルは一般的に、その各々が２つのノズルベーンと一体形に形成された外側及び内側バンドの弓形部分を有するノズルダブレットの形態で円周方向にセグメント化される。
【００２８】
ノズルは一般的に、高強度金属学的特性を有する超合金鋳造品で形成される。例えば、単結晶鋳造品は、単一のノズルベーン及び対応するバンドセグメントで製作することができ、これらセグメントは一般的に、互いにろう付けして２ベーンダブレットを形成することができる。
【００２９】
各ベーンは、バンド間で半径方向に延びる軸方向に対向する前縁及び後縁３６、３８と円周方向に対向する正圧及び負圧側面４０、４２とを含む。薄い後縁３８に向かって先細になった一般的な翼形部形状では、正圧側面４０はほぼ凹面形であり、また負圧側面４２はほぼ凸面形である。
【００３０】
ベーンは、バンド３０、３２によって半径方向に結合されかつ横方向すなわち円周方向に間隔を置いて配置されて、運転時にその中を通って燃焼ガス１８が流れる対応する流路を形成する。
【００３１】
各流路は、１つのベーンの後縁３８と隣のベーンの後縁から僅かに上流に位置する該隣のベーンの負圧側面に対して垂直な方向での該負圧側面との間に形成された最小の流れ面積のスロート部４４で終端する。
【００３２】
このようにして、ノズル通路又は流路は、スロート部に向かって収束して、その空気力学的性能を最大にするようにする。
【００３３】
内側バンド３２は一般的に、該内側バンドから半径方向内向きに延びて中心支持コーン上に適当に支持されるようになった環状取付けフランジ４６を含む。
【００３４】
外側バンド３０は、該外側バンドから半径方向外向きに延びる前方フランジ４８を含み、かつ燃焼器１６の外側ライナの後方端部において適当なシールと協働する。
【００３５】
外側バンドはまた、該外側バンドの対向する後方端部において後縁３８及びスロート部４４の上方で半径方向外向きに延びる後方フランジ５０を含む。
【００３６】
図２に最もよく示すように、後方フランジ５０は、ベーン後縁３８の直ぐ上方（真上）で外側バンド３０に接合した半径方向内側端部すなわち根元５２を有する。後方フランジの対向する半径方向外側端部は、図示する環状Ｗシールのような適当なシール５６を受けるようになった座部５４を形成する。
【００３７】
シール５６は、後方フランジ５０の外側端部とシュラウドハンガ２６の前方面との間で座部５４内に軸方向に捕捉されてそれらの間に予荷重シールを形成する。
【００３８】
組立て時に、ハンガ２６は、後方フランジ５０の後方面に対してほぼ軸方向の予荷重を与えて、運転時における環状ノズル２０の膨張及び収縮差に適応する。
【００３９】
従って、後方フランジ５０は、運転時における作動荷重に耐えるのに十分なほど剛性でなければならず、従って後方フランジ５０は一般的に、強度を高めるような厚さ又は幅にされる。
【００４０】
図３は、環状タービンノズル全体の一般的なダブレットセグメントを示しており、このセグメントは、それらの間の適当なスプラインシール（図示せず）を有する状態で対応する分割線において端部と端部で接合される。
【００４１】
後方フランジ５０は、その対向する端部面間でノズルセグメントの円周方向全幅にわたって延びかつ外側バンド自体と一体形に形成されて剛性及び強度を高めるようになっている。
【００４２】
後方フランジ５０及び外側バンド３０の下部後方張出し部の局所冷却の強化は、図２及び図３に示すように外側バンド及び根元５２における後方フランジを橋絡する衝突バッフル５８を局所的に導入することによって達成することができる。
【００４３】
バッフル５８は、外側バンド及び後方フランジの露出表面に適当にろう付けされて根元５２の前方又は内寄り面を局所的に覆った薄いシートメタルとすることができる。
【００４４】
バッフル５８には、根元５２に面するような例示的な列として局所的に配置して該根元５２の局所的インピンジメント冷却を行なうインピンジメント孔６０のアレイが穿孔される。
【００４５】
協働する出口孔６２の列が、根元５２の直ぐ前方で外側バンド３０を貫通して延びかつインピンジメント孔６０と流れ連通状態であって、インピンジメント空気が該根元５２を冷却した後に使用済みインピンジメント空気を吐出するようになっている。
【００４６】
加圧ＣＤＰ吐出空気１４は、ノズル２０の上部に適当に送られ、そこで外側バンド３０内の対応するアパーチャ６４に流入して従来通りの方法でベーン３４自体を内部冷却するようになる。
【００４７】
各ベーンは、一般的な構成として２つのチャンバを形成した中央仕切りを備えた中空であり、各チャンバは、外側バンドにおいてアパーチャ６４のそれぞれ１つを有する。
【００４８】
各チャンバは一般的に、アパーチャ６４から空気を受ける内部衝突バッフル（図示せず）を含み、各ベーンは、使用済み内部インピンジメント空気を吐出するようになったフィルム冷却吐出孔をその側壁に含む。
【００４９】
外側バンド３０に送られた冷却空気の一部分は、特にフランジ根元５２をインピンジメント冷却する専用のインピンジメント孔６０を通って流れるようにＣＤＰ全圧で容易に使用可能である。
【００５０】
それに対応して、後方出口孔６２は、特に根元冷却孔６０と協働して使用済み根元インピンジメント冷却空気を局所的に吐出するように構成されかつ設置されて、根元５２の直ぐ下方(真下)で外側バンド張出し部を付加的に冷却するようになる。
【００５１】
このようにして、ベーン後縁３８の直ぐ上方におけるその外側バンドとの根元接合部での後方フランジ５０の局所冷却が、改善されかつ一層有効な方法で達成される。
【００５２】
具体的には、後方フランジ５０は、無孔状態に保たれ、従って使用済み根元インピンジメント空気は、ベーン後縁３８の上流にかつさらに流路スロート部４４の上流に設置された後方出口孔６２を通して吐出されて、主ノズル流路で負担にならない空気としてその空気が取戻されるようになる。
【００５３】
衝突バッフル５８は、特に後方フランジ５０と外側バンド３０との間の接合部に整合するように構成され、従って外側座部５４の下方で後方フランジ５０に沿って半径方向外向きにかつ平行に延びる後方リップ６６を含む。
【００５４】
バッフルの主パネル６８は、リップ６６から軸方向前方に延び、外側バンドの上方に間隔を置いてかつ該外側バンドに平行に配置される。
【００５５】
根元インピンジメント孔６０は、根元５２及びバンド３０のフィレット接合部に向かって下向きに傾斜配向した状態で、リップ６６及びパネル６８間の弓形フィレット接合部７０を貫通して半径方向に延びる。
【００５６】
協働する出口孔６２は、根元５２からさらに離れてインピンジメント孔６０の前方に配置されて、局所的蛇行吐出流路を形成する。このようにして、最初にフランジ根元５２のインピンジメント冷却が達成され、使用済みインピンジメント空気は、軸方向前方に逆方向に流れて外側バンドの外表面を対流冷却するようになる。
【００５７】
使用済み空気は次に、出口孔６２を通って再び方向を変えて外側バンドのこの後方領域をさらに冷却した後に、外側バンドの内表面に沿って吐出されるようになる。
【００５８】
このようにして、インピンジメント空気１４は、該インピンジメント空気が最初にフランジ根元に対する衝突を行なった時に最初に圧力を喪失（圧力低下）し、また該インピンジメント空気が遠回り吐出流路を通って出口孔６２に流れ方向を変更して局所的に冷却効果を強化するようにした時にさらに圧力を喪失する。
【００５９】
さらに局所冷却を強化しかつ温度勾配を減少させるために、後部フランジ５０はさらに、根元５２内にかつ座部５４の下方にアンダカット陥凹部すなわちポケット７２を含む。
【００６０】
図２に示すように、ポケット７２は、外側座部５４の直ぐ下方で後方フランジ５０の前方面から軸方向後方に延びかつフランジ根元５２内のフランジ材料及び熱質量を局所的に除去している。
【００６１】
図３に示すように、ポケット７２は、そこにおいてフランジ根元の完全厚さが保持された対向する端部面間でダブレットセグメントの幅の大半にわたって円周方向に延びる。
【００６２】
外側座部５４は、根元５２の上方に配置された後方に面した段部のようなあらゆる従来型の形態を有することができる。下部ポケット７２は、対応して座部の直ぐ下方にもまた該座部の前方にも両方に延びる。
【００６３】
従って、後方フランジ５０は、その軸方向厚さが座部５４の高さにわたる前方の薄い部分から該座部の直ぐ下方の最大の厚さまで変化し、またポケットがフランジ根元５２内に後方に陥凹するにつれてその軸方向厚さがポケット７２の高さにわたってテーパしすなわち減少しており、この根元は、フランジが外側バンド３０と接合した該フランジの後方面に沿って比較的に薄くなっている。後方フランジ５０は、ポケットが終端する２つの端部面においてのみ完全最大厚さを保持する。
【００６４】
バッフルリップ６６が、陥凹ポケット７２の入口端部において後方フランジ５０の前方面にろう付けされるので、インピンジメント孔６０は、陥凹フランジ根元５２から前方に選択的にオフセットされる。孔６０は、ポケット内に後方に面して、より幅広の外側座部５４の直ぐ下方における陥凹しかつ局所的により薄い根元５２のインピンジメント冷却を達成する。
【００６５】
バッフルリップ６６は、ポケット７２の入口端部を局所的に閉鎖してその中にインピンジメント空気を閉じ込め、このインピンジメント空気は次に、出口孔６２に達するように軸方向前方に強制的に流れるようになる。
【００６６】
後方リップ６６は、ポケット７２の上方において後方フランジ５０に平行であるのが好ましい。インピンジメント孔６０は、フィレット接合部７０を貫通して下向きに傾斜して、その外側バンド３０との弓形フィレット接合部において根元５２をインピンジメント冷却する。
【００６７】
また、出口孔６２は、ポケットの前方で外側バンド３０を貫通して後方に傾斜して、後方フランジ５０の直ぐ下方で外側バンド３０の内表面に沿って使用済みインピンジメント空気の保護層又はフィルムを吐出する一般的なフィルム冷却孔を形成する。
【００６８】
この使用済みインピンジメント空気のための遠回り吐出流路は、後方フランジ５０と外側バンド３０の後方端部との間の剛性接合部において複数又は複合冷却作用を行なって、ノズルスロート部４４の上流において取戻された負担にならない冷却空気で該外側バンド３０の局所冷却を大幅に強化するようになる。
【００６９】
１つの実施形態では、インピンジメント孔６０は、図２に示すように該インピンジメント孔６０自体の直径の約２〜３倍だけ陥凹根元５２から前方に間隔を置いて配置される。
【００７０】
インピンジメント冷却は、インピンジメント空気のジェットをバッフルにおいて大きな差圧の下で形成しかつ次に最大速度で移動させて最大冷却作用で根元５２に衝突させることができるような適当な間隔をバッフルと目標冷却表面との間に必要とする。
【００７１】
陥凹ポケット７２の導入は、後方フランジ５０の熱質量を減少させて冷却を改善するだけでなく、バッフル５８からの適当なオフセットを構成して局所的に薄い根元５２のインピンジメント冷却効果を最大にするようにもする。
【００７２】
従って、インピンジメント冷却の強化は、１つの実施形態では、バッフルフィレット接合部７０における単一の列のインピンジメント孔６０を使用して達成することができ、その場合に、各孔６０は、適当な流れ直径を有する管状でありかつ根元５２と外側バンド３０との間のフィレット接合部から選択的に孔直径の約２〜３倍だけ前方に間隔を置いて配置される。
【００７３】
他の実施形態では、インピンジメント孔６０は、例えば局所的高温スポットに対処するように流量を制御しかつ冷却を行なうようなアレイ構成及び流れ寸法として調整することができる。
【００７４】
図４における参照符号８０で示した衝突バッフルのさらに別の構成では、後方リップ６６は、座部５４の下方でポケット７２の上部内に後方に延びる局所的湾曲部を含む。リップ湾曲部は、座部５４の下方で後方フランジ内の傾斜アンダカットに緊密に隣接して配置されて、該傾斜アンダカットとの間に数ミルの小さな半径方向間隙すなわちギャップを形成する。
【００７５】
このようにして、ポケット７２の上部は、屈曲又は湾曲リップによってその寸法が局所的に縮小して、使用済みインピンジメント空気の局所的循環を減少させかつそれに対応して座部の下方のフランジ内における温度勾配を減少させる。
【００７６】
フランジ５０は、円周方向に延びているので、その中の温度勾配の減少は、それに対応してベーン後縁における環状ノズル流路のコーディングすなわち円周方向直線化を減少させて、その性能を向上させるようになる。
【００７７】
図４の構成におけるインピンジメント孔６０は、陥凹根元からその孔直径の２〜３倍の範囲内においてフィレット接合部７０内に依然として位置させることができる。
【００７８】
バッフル５８は、その半径方向リップ６６のみで構成することができるが、バッフル５８はまた、軸方向パネル延長部６８を備えて、外側バンドの付加的インピンジメント冷却を行なうのが好ましい。
【００７９】
この構成では、主パネル６８はさらに、下流フィレットインピンジメント孔６０の前方に分散配置されかつ外側バンド３０の上方に適当に間隔を置いて配置されて、該外側バンドの局所インピンジメント冷却を行なうようになった付加的インピンジメント孔７４を含む。
【００８０】
外側バンド３０は、ベーンアパーチャ６４を囲みかつ２つの端部面でそれらアパーチャを橋絡した鋳造リブ７６を含み、それら２つの端部面上には主パネル６８を装着しかつ該２つの端部面に対して密封状態でろう付けすることができるのが好ましい。
【００８１】
このようにして、主ポケット７８が、後方ポケット７２の前方において主パネル６８及び外側バンド間に形成されかつ該後方ポケット７２と流れ連通状態で配置される。
【００８２】
この構成では、出口孔６２の２つの列のみを使用して、バッフルからの全ての使用済みインピンジメント空気をまとめて吐出することができ、またこれら２つの列の出口孔６２は、単一のインピンジメント孔６０の後方列から前方に順々に間隔を置いて配置される。
【００８３】
これら２つの列の出口孔６２は次に、最初にその方向が逆になった後の後方ポケット７２からの使用済みインピンジメント空気及び前方主ポケット７８からの使用済みインピンジメント空気の両方をまとめて吐出することができる。
【００８４】
ノズル外側バンド３０の後方フランジ５０は、ノズル設計における最小の変更で局所的にインピンジメント冷却して、この重要な局所的領域における作動温度を大幅に低下させるようにすることができ、そのことが次に、温度勾配及び作動応力を減少させて、ノズルの低サイクル疲労寿命を増大させるようにする。
【００８５】
後方フランジ５０は、シール５６を支持するのに十分な強度及び剛性を維持しながらフランジの熱質量を局所的に減少させるようになった後方ポケット７２を選択的に切込んで形成することができる。
【００８６】
その後方リップ６６を備えた特殊の衝突バッフル５８は、後方フランジ５０に対してろう付けしてそのように形成した後方ポケット７２を閉鎖し、かつさらにその構造的一体性を強化すると同時に外側バンドの後方端部に使用済みインピンジメント空気を選択的に閉じ込める。
【００８７】
後方フランジは無孔状態に保たれ、また使用済みインピンジメント空気は、ノズルスロート部４４の上流に位置する出口孔６２から吐出されて、ノズルから吐出される前にその空気を取戻して該ノズルの効率を高めるようにする。
【００８８】
インピンジメント空気は、選択的に最初に後方フランジの根元端部を冷却し、使用済み空気は次に、再利用されて吐出流路に沿ってバンドの外表面を冷却し上流出口孔６２を通って流れ、その後次に後方フランジ自体の直ぐ下方のバンドの内表面を選択的にフィルム冷却する。
【００８９】
これらの改善型の設計の分析によると、後方フランジ及び外側バンドの接合部にわたる作動温度の大幅な低下と同時に、対応する温度勾配及び作動応力の低下並びに耐久性及び寿命の改善を示している。
【００９０】
タービン効率はまた、その他の高性能従来型の冷却構成に見られるような後方フランジを直接貫通する使用済みのかつ負荷になる空気を吐出する代わりに、負担にならないインピンジメント空気を使用することによって上昇する。
【００９１】
また、後方フランジ冷却の改善を達成するような簡単な変更はまた、既存のノズル設計に対して改造を行なうことができると共に、新たな設計に当初から実施することもできる。
【００９２】
本明細書では、本発明の好ましくかつ例示的な実施形態であると考えられるものについて説明してきたが、本発明のその他の変更が、本明細書の教示から当業者には明らかであり、従って、全てのそのような変更は、本発明の技術思想及び技術的範囲内に属するものとして特許請求の範囲で保護されることを切望する。
【００９３】
従って、本特許出願によって保護されることを望むものは、提出した特許請求の範囲に記載しかつ特定した発明である。
【符号の説明】
【００９４】
１０  タービンエンジン
１２  圧縮機
１４  空気
１６  燃焼器
１８  燃焼ガス
２０  タービンノズル
２２  ロータブレード
２４  タービンシュラウド
２６  ハンガ
２８  外側ケーシング
３０  外側バンド
３２  内側バンド
３４  ベーン
３６  前縁
３８  後縁
４０  正圧側面
４２  負圧側面
４４  スロート部
４６  取付けフランジ
４８  前方フランジ
５０  後方フランジ
５２  根元
５４  座部
５６  シール
５８  衝突バッフル
６０  インピンジメント孔
６２  出口孔
６４  アパーチャ
６６  後方リップ
６８  主パネル
７０  フィレット接合部
７２  ポケット
７４  インピンジメント孔
７６  リブ
７８  主ポケット
８０  バッフル（ＩＩ）
【図１】
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【図２】
2010255629.tif 000004
【図３】
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【図４】
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